一、概述
作為智能建筑現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)的最佳技術(shù),LonWorks網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在應(yīng)用于中央空調(diào)自動化節(jié)能控制方面具體無可比擬的優(yōu)勢。基于LonWorks網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建的中央空調(diào)自動化節(jié)能控制系統(tǒng)在可靠性、穩(wěn)定性、實時性、施工和維護便捷性等諸多方面均受到工程商和用戶的高度稱贊。在此基礎(chǔ)上,采用先進的計算機技術(shù)、模糊控制技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)和變頻調(diào)速技術(shù) , 實現(xiàn)中心空調(diào)冷媒流量系統(tǒng)運行的智能模糊控制 , 科學(xué)地解決了中心空調(diào)能量供給按末端負荷需要提供,在保障空調(diào)效果舒適性的前提下,最大限度地減少了空調(diào)系統(tǒng)的能源浪費,可達到最佳節(jié)能的目的。
二、模糊控制技術(shù)應(yīng)用
模糊控制系統(tǒng)不僅對中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、冷卻塔風(fēng)機等各個環(huán)節(jié)進行全面控制,而且采用系統(tǒng)集成技術(shù)將各個控制系統(tǒng)在物理上、邏輯上和功能上互連在一起,實現(xiàn)它們之間的信息綜合、資源共享,在一個計算機平臺(模糊控制器)上進行集中控制和統(tǒng)一治理,實現(xiàn)中央空調(diào)全系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)運行和綜合性能優(yōu)化。
1、采用最佳輸出能量控制冷凍水循環(huán)系統(tǒng)
冷凍水系統(tǒng)采用最佳輸出能量控制。當(dāng)環(huán)境溫度、空調(diào)末端負荷發(fā)生變化時,各路冷凍水供回水溫度、溫差、壓差和流量亦隨之變化,流量計、壓差傳感器和溫度傳感器將檢測到的這些參數(shù)送至模糊控制器,模糊控制器依據(jù)所采集的實時數(shù)據(jù)及系統(tǒng)的歷史運行數(shù)據(jù),實時計算出末端空調(diào)負荷所需的制冷量,以及各路冷凍水供回水溫度、溫差、壓差和流量的最佳值,并以此調(diào)節(jié)各變頻器輸出頻率,控制冷凍水泵的轉(zhuǎn)速,改變其流量使冷凍水系統(tǒng)的供回水溫度、溫差、壓差和流量運行在模糊控制器給出的最優(yōu)值。
由于冷凍水系統(tǒng)采用了輸出能量的動態(tài)控制,實現(xiàn)空調(diào)主機冷媒流量跟隨末端負荷的需求供給,使空調(diào)系統(tǒng)在各種負荷情況下,都能既保證末端用戶的舒適性,又最大限度地節(jié)省了系統(tǒng)的能量消耗。
2、采用最佳熱轉(zhuǎn)換效率控制冷卻水循環(huán)系統(tǒng)
冷卻水及冷卻塔風(fēng)機系統(tǒng)采用最佳轉(zhuǎn)換效率控制。當(dāng)環(huán)境溫度、空調(diào)末端負荷發(fā)生變化時,中心空調(diào)主機的負荷率將隨之變化,主機冷凝器的最佳熱轉(zhuǎn)換溫度也隨之變化。模糊控制器依據(jù)所采集的實時數(shù)據(jù)及系統(tǒng)的歷史運行數(shù)據(jù),計算出主機冷凝器的最佳熱轉(zhuǎn)換溫度(拐點溫度)及冷卻水最佳出、入口溫度,并以此調(diào)節(jié)冷卻水泵和冷卻塔風(fēng)機變頻器的輸出頻率,控制冷卻水泵和冷卻塔風(fēng)機轉(zhuǎn)速,動態(tài)調(diào)節(jié)冷卻水的流量和冷卻塔風(fēng)機的風(fēng)量,使冷卻水的進、出口溫度逼近模糊控制器給出的最優(yōu)值,從而保證中心空調(diào)主機隨時處于最佳轉(zhuǎn)換效率狀態(tài)下運行。
由于冷卻水系統(tǒng)采用最佳轉(zhuǎn)換效率控制,保證了中心空調(diào)主機在滿負荷和部份負荷的情況下,均處于最佳工作狀態(tài),始終保持最佳的能源利用率(即 COP 值),從而降低了空調(diào)主機的能量消耗,同時因冷卻水泵和冷卻塔風(fēng)機經(jīng)常在低于額定負荷下運行,也最大限度地節(jié)約了冷卻水泵和冷卻塔風(fēng)機的能量消耗。
三、模糊控制系統(tǒng)顯著特點有哪些
1、具有可靠的安全保護
通過全面的運行參數(shù)采集,實現(xiàn)了系統(tǒng)工作狀態(tài)的全面監(jiān)控,并設(shè)置了 冷凍水、冷卻水的 低限流量保護和低溫保護,有效地保障了 冷凍水和冷卻水系統(tǒng)在變流量工況下空調(diào)主機 蒸發(fā)器和冷凝器的 安全穩(wěn)定運行。
2、實現(xiàn)動態(tài)負荷跟隨,保障了末端的服務(wù)質(zhì)量
系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)中心空調(diào)冷媒系統(tǒng)的運行方式(定流量模式或冷源側(cè)定流量而負荷側(cè)變流量模式),實現(xiàn)最佳輸出能量控制,即空調(diào)主機冷媒流量自動跟隨末端負荷需求而同步變化(即變流量),因此,在空調(diào)系統(tǒng)的任何負荷狀況(滿負荷或部分負荷)下,都能既保障中心空調(diào)系統(tǒng)末端的服務(wù)質(zhì)量(舒適性),又實現(xiàn)最大的節(jié)能。
3、具有自尋優(yōu)、自適應(yīng)的智能模糊控制
對于中心空調(diào)這樣多參量相互影響的復(fù)雜系統(tǒng),要實現(xiàn)冷凍水和冷卻水系統(tǒng)全部變流量運行,只有充分利用當(dāng)代最新科技成果,采用具有智能控制功能、能 進行類似人腦的知識處理和推理的先進的控制技術(shù),才有可能成功。因此系統(tǒng)采用了模糊控制技術(shù),使系統(tǒng)具有自學(xué)習(xí)、自尋優(yōu)和自適應(yīng)的優(yōu)化控制功能,實現(xiàn)了中心空調(diào)系統(tǒng)各種負荷條件下的最大節(jié)能,使空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能達到 16%~20%。
4、優(yōu)化了空調(diào)主機運行環(huán)境
系統(tǒng)全面采集中心空調(diào)的各種運行參量,再利用先進的模糊控制技術(shù) 對這些相互關(guān)聯(lián)、相互影響的運行參量進行動態(tài)優(yōu)化控制,以滿足中心空調(diào)系統(tǒng)非線性和時變性的要求, 使空調(diào) 主機始終運行在最佳工況,以保持最高的熱轉(zhuǎn)換效率,從而減少主機的能耗 5%-10%